Κατ' Επιλογήν Υποχρεωτικά Μαθήματα - Θεματικές Ενότητες

Με την τελευταία αναμόρφωση του Προγράμματος Σπουδών (Γενική Συνέλευση της 27ης Μαΐου 2008), ένα μέρος των προσφερόμενων κατ' επιλογήν υποχρεωτικών μαθημάτων εντάχθηκε σε τέσσερεις Θεματικές Ενότητες:

Θ.Ε. Α: Θαλάσσιο Περιβάλλον και Αλληλεπίδραση με Πλοία και Πλωτά Μέσα

Στοχαστική Μοντελοποίηση και Πρόβλεψη Θαλασσίων Συστημάτων

Ντετερμινιστικά και στοχαστικά πειράματα. Χώρος Πιθανότητας, Πολυδιάστατες τυχαίες μεταβλητές – τεχνικές υπολογισμών. Στοχαστική σύγκλιση (κατά πιθανότητα και μέση τετραγωνική). Νόμοι Μεγάλων Aριθμών και Κεντρικό Οριακό Θεώρημα: σημασία, συνέπειες, γενικεύσεις (επανάληψη – υπενθυμίσεις)
Στοχαστικές συναρτήσεις και στοχαστικά πεδία: Πιθανοθεωρητικός χαρακτηρισμός, βασική ταξινόμηση. Στοχαστικές διαδικασίες δευτέρας τάξεως. Κανονικές στοχαστικές διαδικασίες. Στάσιμες στοχαστικές διαδικασίες. Μέσος τετραγωνικός λογισμός (διαφόριση, ολοκλήρωση). Εργοδικότητα κατά μέση τετραγωνική έννοια. Διαδικασίες Markov, εξισώσεις Chapman-Kolmogorov. Διαδικασίες διάχυσης, εξισώσεις Fokker-Plank. Διαδικασίες αλμάτων, εξισώσεις Master. Διαδικασίες ανεξαρτήτων προσαυξήσεων. Φασματική αναπαράσταση στάσιμων στοχαστικών διαδικασιών δευτέρας τάξεως. Γενίκευση σε μη στάσιμα μοντέλα.
Γραμμικοί μετασχηματισμοί στοχαστικών διαδικασιών. Αποκρίσεις γραμμικών συστημάτων υποκείμενων σε στοχαστική διέγερση. Μέθοδοι μοντελοποίησης και μελέτης μη-γραμμικών συστημάτων υποκείμενων σε στοχαστική διέγερση.Αναλυτικές ιδιότητες δειγματικών συναρτήσεων. Προβλήματα τομών και μεγίστων τιμών και εφαρμογές τους στη στατιστική και σε προβλήματα βελτιστοποίησης και σχεδίασης συστημάτων.
Πηγές στοχαστικότητας στα μαθηματικά πρότυπα περιβαλλοντικών φαινομένων. Στοχαστικές αρχικές συνθήκες. Στοχαστική διέγερση. Στοχαστικοί συντελεστές. Εισαγωγή στις στοχαστικές διαφορικές εξισώσεις (ΣΔΕ). Εισαγωγή στη στατιστική θεωρία της τύρβης. Στοχαστική μοντελοποίηση θαλάσσιων δυναμικών φαινομένων.
Υπολογιστική άσκηση: Προσομοίωση τυχαίων διαδικασιών (διάφορα μοντέλα) – Ακρότατα τυχαίων συναρτήσεων

Συμπεριφορά Πλοίου σε Κυματισμούς και Εφαρμογές

Μακροχρόνια στοχαστική θεώρηση. Εκτίμηση μακροχρονίων μέγιστων τιμών και τιμών σχεδίασης κινήσεων και φορτίσεων. Κανονισμοί Νηογνωμόνων. Πρόσθετη αντίσταση και τυχαία συμβάντα. Εκούσια και ακούσια μείωση της ταχύτητας σε κύματα. Επίδραση των κινήσεων του πλοίου στο πλήρωμα και τους επιβάτες, κριτήρια άνεσης, ερωτηματολόγια. Επιχειρησιακή αποτελεσματικότητα. Επιλογή πορείας με βάση την πρόβλεψη καιρού και θάλασσας. Επίδραση μορφής γάστρας στη δυναμική συμπεριφορά σε κυματισμούς. Απόσβεση διατοιχισμού και μέθοδοι περιορισμού του. Δοκιμές συμπεριφοράς σε κυματισμούς (επί πλοίου, με πρότυπα στο εργαστήριο και στη θάλασσα).
Το μάθημα περιλαμβάνει θέμα αναλυτικού υπολογισμού του πεδίου επιτρεπόμενης λειτουργίας πλοίου με τη χρήση προγράμματος θεωρίας λωρίδων.

Στοιχεία Μελέτης και Σχεδίασης Πλωτών Κατασκευών

Διαδοχικά στάδια κατά τη μελέτη πλωτών κατασκευών και offshore εγκαταστάσεων. Περιγραφή περιβαλλοντολογικών δεδομένων (άνεμος, ρεύματα, κύματα). Προσδιορισμός φορτίων από τη δράση του περιβάλλοντος (φορτία ανέμου, ρευμάτων, κυμάτων). Τύπος Morison και εφαρμογές για υδροδυναμικά «λεπτές», άκαμπτες και παραμορφώσιμες κατασκευές. Υδροδυναμική ανάλυση με τη βοήθεια της τρισδιάστατης δυναμικής ροής. Πρωτοτάξια και δευτεροτάξια προβλήματα περίθλασης και ακτινοβολίας. Ακριβείς και προσεγγιστικές μέθοδοι επίλυσής τους. Μέθοδος υδροδυναμικής ανάλυσης πλωτών ημιβυθισμένων εξεδρών. Παραδείγματα. Στατική ανάλυση απλών κλάδων αγκύρωσης.

Ευστάθεια Πορείας και Ελικτικότητα Πλοίου

Η θεώρηση της ελικτικότητας και της ευστάθειας πορείας κατά τη σχεδίαση πλοίου. Εξειδικευμένες απαιτήσεις και προβλήματα ανά τύπο πλοίου. Ανάπτυξη γραμμικών και μη γραμμικών μοντέλων. Προσδιορισμός κριτηρίων ικανοποιητικής συμπεριφοράς. Διατήρηση πορείας με ενεργητικό έλεγχο πηδαλίου. Μελέτη καταστάσεων λειτουργίας στην ανοικτή θάλασσα και σε περιορισμένα νερά. ‘Αλλες περιβαλλοντικές επιδράσεις. Ανάπτυξη μοντέλου ελιγμού σταματήματος. Επίδραση των παραμέτρων σχεδίασης. Κριτήρια ικανοποιητικής συμπεριφοράς εντός και εκτός πλαισίου διεθνών κανονισμών.
Το μάθημα περιλαμβάνει εκπόνηση εργαστηριακής άσκησης σε προσομοιωτή ελικτικών κινήσεων.

Υπολογιστική Υδροδυναμική και Εργαστήριο

Εισαγωγή στην υπολογιστική ρευστομηχανική. Παραδείγματα προσομοιώσεων στη ναυτική υδροδυναμική. Βασικές εξισώσεις μεταφοράς. Μοντέλα τύρβης για υδροδυναμικές εφαρμογές. Βασικές αρχές διακριτοποίησης με τη μέθοδο των όγκων ελέγχου. Ο αλγόριθμος SIMPLE. Επίλυση γραμμικών συστημάτων με μεγάλο αριθμό αγνώστων. Η θεωρία του δίσκου ορμής και η αντιμετώπιση του προβλήματος της αυτοπρόωσης. Ο παραβολικός αλγόριθμος επίλυσης. Παραγωγή γεωμετρικών πλεγμάτων για υδροδυναμικά σώματα με τη μέθοδο του σύμμορφου μετασχηματισμού. Καμπυλόγραμμα συστήματα συντεταγμένων και εφαρμογές τους σε προβλήματα ναυτικής υδροδυναμικής. Προβλήματα με ελεύθερη επιφάνεια, μόνιμα και μη μόνιμα (υδροπτερύγια, διατοιχισμός δεξαμενών, πλοία). Ροές γύρω από υδροτομές, υποβρύχια και πλοία.
Εργασίες: α) Υπολογισμοί αντίστασης και αυτοπρόωσης για υποβρύχιο αξονοσυμμετρικό σώμα. β) Υπολογισμοί τυρβώδους πεδίου ροής γύρω από υδροτομή.

Θ.Ε. Β: Μελέτη, Σχεδίαση και Κατασκευή Πλοίων και Πλωτών Μέσων

Επιστήμη και Τεχνική των Συγκολλήσεων

Εισαγωγή. Σύγχρονες Μέθοδοι Συγκόλλησης. Φυσική του Ηλεκτρικού Τόξου Συγκόλλησης. Μεταφορά Υλικού κατά τη Συγκόλληση και Τήξη Ηλεκτροδίων. Πρόσδοση και Μεταφορά Θερμότητας σε Συγκολλήσεις. Παραμένουσες Τάσεις σε Συγκολλήσεις. Παραμορφώσεις σε Συγκολλητές Κατασκευές. Μηχανική Συμπεριφορά Συγκολλητών Κατασκευών. Ποιοτικός Έλεγχος Συγκολλήσεων. Το Κόστος Συγκόλλησης. Το Σύστημα Σιδήρου – Άνθρακα. Μεταλλουργικά Φαινόμενα κατά τη Συγκόλληση. Συγκόλληση Κοινών Ανθρακοχαλύβων. Συγκόλληση Ανοξείδωτων Χαλύβων. Συγκόλληση κραμάτων Αλουμινίου. Ειδικές τεχνικές Συγκολλήσεων (διατριβής, Laser κλπ).

Σχεδίαση Πλοίων για Ασφάλεια και Περιβαλλοντική Προστασία

Εισαγωγή στη σχεδίαση για ασφάλεια μηχανικών συστημάτων. Ανασκόπηση τεχνολογικών περιβαλλοντικών ζητημάτων. H παραδοσιακή και η σύγχρονη θεώρηση της ασφάλειας στη διαδικασία σχεδίασης. Η έννοια της διακινδύνευσης. Προσδιoρισμός κινδύνων και συνεπειών. Μέθοδοι ανάλυσης για ποιοτική και ποσοτική εκτίμηση διακινδύνευσης. Η μέθοδος αναλυτικής ιεράρχησης.
Κανόνες Νηογνωμόνων και Διεθνείς Συμβάσεις ΙΜΟ. Κρίσιμα ζητήματα σχεδίασης: Ευστάθεια, φόρτωση, αποφυγή ρύπανσης, πυροπροστασία, εκκένωση, διάσωση. Μελέτη ζητημάτων ασφάλειας με χρήση μαθηματικών μοντέλων και άλλων βοηθημάτων πρόβλεψης συμπεριφοράς. Προσδιοριστική και πιθανοθεωρητική θεώρηση. Το πλαίσιο formal safety assessment για την ανάπτυξη νέων κανονισμών και σχετικές πρόσφατες εξελίξεις. Γενική μορφή μελέτης ασφαλείας πλοίων. Case studies.
Εξειδικευμένα ζητήματα ασφάλειας και προστασίας περιβάλλοντος ανά τύπο πλοίου: Δεξαμενόπλοια, containerships, επιβατηγά/οχηματαγωγά, bulk-carriers.
Το μάθημα περιλαμβάνει εκπόνηση εργασιών.

Εισαγωγή στην Εικονική Πραγματικότητα. Εφαρμογές στη Μελέτη Πλοίου

Εισαγωγή. Εισαγωγή στη Γραφική Υπολογιστών. Τα εργαλεία της Εικονικής Πραγματικότητας – Ανθρώπινοι παράγοντες. Αρχιτεκτονικές Υπολογιστικών Συστημάτων Εικονικής Πραγματικότητας. Μοντελοποίηση Εικονικών Περιβαλλόντων. Αλληλεπίδραση και Διασύνδεση με τον Χρήστη. Περιβάλλοντα Προγραμματισμού Εικονικής Πραγματικότητας. Εφαρμογές Εικονικής Πραγματικότητας-Εργαστήριο.

Θέμα Μελέτης και Σχεδίασης Πλοίου ΙΙα

Υπολογισμοί απαιτήσεων και κατανομή βασικών χώρων λειτουργίας – ανάπτυξη ολοκληρωμένου σχεδίου Γενικής Διάταξης (απλοποιημένο μηχανοστάσιο) – χάραξη καμπυλών κυβισμού. Σύνταξη φυλλαδίου Ευστάθειας και Διαγωγής. Εφαρμογή απαιτήσεων κανονισμών ευστάθειας κατόπιν βλάβης (SOLAS 90+ η πιθανοθεωρητική προσέγγιση Α.265, Ε/Γ πλοία, επιλογή, SOLAS Ch. B-1, Φ/Γ πλοία). Υπολογισμός κατασκευαστικών στοιχείων (με βάση τους κανονισμούς του προδιαγραφόμενου Νηογνώμονα) και ανάπτυξη κατασκευαστικού σχεδίου διαμήκων τομών και καταστρωμάτων. Υπολογισμός στοιχείων αντοχής Μέσης Τομής με βασικές αρχές της μηχανικής. Λεπτομερής μελέτη και σχεδίαση υπό επιλογή κατασκευαστικού στοιχείου του πλοίου με βάση τους κανονισμούς του Νηογνώμονα. Μελέτη πυρασφάλειας η σωστικών μέσων η MARPOL (επιλογή). Σύνταξη Τεχνικής Προδιαγραφής και Συμβολαίου Ναυπήγησης. Σύνταξη μελέτης προγραμματισμού παραγωγής τμήματος της μεταλλικής κατασκευής του πλοίου. Οικονομοτεχνική ανάλυση επένδυσης.

Ανάλυση και Σχεδίαση Σκαφών από Σύνθετα Υλικά

Γενικά περί σύνθετων υλικών (σ.υ.). Μηχανικές και φυσικές ιδιότητες και μέθοδοι κατασκευής. Μηχανική των σ.υ. Κλασσική Θεωρία Πολύστρωτων. Τρόποι και κριτήρια αστοχίας των σ.υ. Αντοχή πολύστρωτου. Κατασκευαστική ανάλυση και σχεδίαση σκάφους από σ.υ. Κάμψη και λυγισμός ενισχυτικών τύπου καπέλου και πολύστρωτων πλακών. Σχεδίαση συνδέσεων. Παράδειγμα κατασκευαστικής σχεδίασης ταχύπλοου σκάφους.
Εργαστήριο: Μια υποχρεωτική εργαστηριακή άσκηση διάρκειας 5 ωρών ανά σπουδαστή, με παράδοση τεχνικής έκθεσης.

Θ.Ε. Γ: Ναυτική Μηχανολογία και Πρόωση Πλοίου

Ναυτικοί Κινητήρες Diesel

Κατασκευή Ναυτικών Κινητήρων Diesel. Βραδύστροφοι, Μεσόστροφοι, Σύστημα εγχύσεως, καύση. Αύξηση ισχύος και υπερπλήρωση. Κατασκευή Υπερπληρωτών, χαρακτηριστικές στροβίλων, συμπιεστών. Σύζευξη στροβιλοϋπερπληρωτή κινητήρα Diesel, Συστήματα υπερπληρώσεως. Υψηλή υπερπλήρωση. Κινητήρες μειωμένης ψύξης. Συστήματα εξοικονόμησης ενέργειας. Μεταβατική απόκριση κινητήρα. Μαθηματικά μοντέλα κινητήρων. Μαθηματικά μοντέλα συστήματος πρόωσης. Βαρέα καύσιμα, προβλήματα λόγω καυσίμου. Λιπαντικά. Έδραση κινητήρων. Δοκιμές. Προβλήματα λειτουργίας. Εκρήξεις στροφαλοθαλάμου. Πυρκαϊές θαλάμου σάρωσης. Παρακολούθηση λειτουργίας. Συστήματα ελάττωσης εκπομπών ρύπων. Εξελίξεις κινητήρων Diesel.

Εργαστήριο Ναυτικής Μηχανολογίας Ι

Εισαγωγή στις μετρήσεις βασικών μεγεθών, τυποποίηση μέτρων και σταθμών κατά το σύστημα SI, βαθμονόμηση μετρητικών συσκευών.
Εργαστηριακές Ασκήσεις:

Μετρήσεις Πίεσης, Θερμοκρασίας, Ροής
Μετρήσεις Συναρτήσεων Μεταφοράς Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου
Μετρήσεις Στρέψης, Κάμψης, Ώσης Άξονα
Μετρήσεις Επιτάχυνσης και Δύναμης
Μετρήσεις Ιξώδους.

Υδροδυναμική Σύγχρονων Συστημάτων Πρόωσης Πλοίου

Σύγχρονα μη συμβατικά συστήματα πρόωσης, μηχανισμοί απωλειών και εξοικονόμηση ενέργειας.
Έλικες σε δακτύλιο, έλικες αντιθέτου περιστροφής, έλικες με υπερκάλυψη, έλικες ρυθμιζόμενου βήματος, Pod propulsion, Pump Jet propulsion, κυκλοειδείς έλικες, πρόωση με αντίδραση (water-jet propulsion), μαγνητοϋδροδυναμική πρόωση. Έλικα-υδρόμυλος, δακτύλιος ομαλοποίησης του ομόρου, οδηγητικά πτερύγια στη γάστρα ή στην πλήμνη της έλικας, πτερύγια και πτερωτές στο πηδάλιο, βολβοειδές πηδάλιο κλπ.
Θεωρητικές μέθοδοι υπολογισμού της ροής γύρω από πτερύγια, έλικες και συστήματα πρόωσης. Εισαγωγή στην κινηματική και δυναμική φύλλων και γραμμών στροβιλότητας. Εισαγωγή στις θεωρίες φέρουσας γραμμής και επιφάνειας. Εισαγωγή στις μεθόδους πλέγματος δινών και συνοριακών στοιχείων.
Παράμετροι μορφής έλικας και συστημάτων πρόωσης και σχέση τους με την υδροδυναμική συμπεριφορά, τη σπηλαίωση και τους κραδασμούς. Επιλογή των παραμέτρων μορφής της έλικας ώστε να ικανοποιούνται οι απαιτήσεις σχεδίασης. Γεωμετρική σχεδίαση έλικας με τη βοήθεια Η/Υ.
Αναλυτική σχεδίαση έλικας και συστημάτων πρόωσης. Περιγραφή των βημάτων αναλυτικής σχεδίασης.
Τύποι σπηλαίωσης και σχέση τους με τις παραμέτρους μορφής της έλικας. Συστήματα πρόωσης για υψηλές ταχύτητες: Μερικώς σπηλαιούμενες και υπερσπηλαιούμενες έλικες, αναβαπτυζόμενες έλικες.
Μη μόνιμη αλληλεπίδραση έλικας-πλοίου. Επίδραση της κλίσης του άξονα της έλικας στη υδροδυναμική συμπεριφορά της.
Υπολογιστική άσκηση: Το μάθημα περιλαμβάνει την (υποχρεωτική) εκπόνηση θέματος αναλυτικής σχεδίασης έλικας με μεθόδους CFD. Για την εκπόνηση του θέματος χρησιμοποιούνται κώδικες Η/Υ που έχουν αναπτυχθεί από τον διδάσκοντα.

Ειδικά Συστήματα Ελέγχου Πλοίου

Α: Εισαγωγή. Ορισμοί. Ιστορική αναδρομή στα συστήματα ελέγχου πλοίου. Ανασκόπηση Συστημάτων Ελέγχου: Βέλτιστος έλεγχος, Προσαρμοστικός έλεγχος MRAC. Απαιτήσεις σχεδιασμού, περιορισμοί. Υλοποίηση: ψηφιακά συστήματα ελέγχου με Η/Υ.
Β: Συστήματα Ελέγχου Πλοίου. Σχεδιασμός Συστημάτων Ελέγχου Πλοίου: Μοντελοποίηση του πλοίου με στόχο τα συστήματα ελέγχου. Διαταραχές από το περιβάλλον. Αυτόματοι πιλότοι πορείας πλοίου. Σταθεροποίηση με πτερύγια. Σταθεροποίηση με πηδάλιο. Γυροσκοπικά συστήματα μέτρησης θέσης/κλίσης. Επενεργητές. Προσομοίωση κλασσικού, βέλτιστου και προσαρμοζόμενου ελεγκτή με γραμμικό μοντέλο πλοίου σε MATLAB/Simulink.
Γ: Συστήματα ελέγχου μηχανής. Συστήματα ελέγχου μείωσης ρύπων. Διαθέσιμα συστήματα state-of-art.
Δ: Προσομοίωση Συστημάτων Ελέγχου Πλοίων. Προσομοίωση δυναμικής πλοίου και συστήματος ελέγχου στο MATLAB/Simulink. Χρήση σύνθετων μοντέλων για τη δυναμική πλοίου και τις διαταραχές. Χρήση ελεγκτών που σχεδιάστηκαν στην αντίστοιχη ενότητα.
Ε: Θέματα: α) σχεδιασμός συστήματος προσαρμοστικού ελέγχου, προσομοίωση και δοκιμή σε εργαστηριακή διάταξη, β) σχεδιασμός και προσομοίωση αυτόματου πιλότου πορείας πλοίου, γ) σχεδιασμός και προσομοίωση συστήματος ελέγχου μείωσης ρύπων, όλα σε MATLAB/Simulink.

Μετρήσεις Φυσικών Μεγεθών με Έμφαση στο Θαλάσσιο Περιβάλλον

Στατιστική των Μετρήσεων. Θεωρία Σφαλμάτων. Στατιστική ανάλυση συσχετίσεως εξαρτημένων μεγεθών. Διατύπωση των αποτελεσμάτων μετρήσεων. Σχεδιασμός και εκτέλεση πειραμάτων. Συγκριτικά πειράματα. Πειράματα πολλών παραγόντων. Πειράματα προσομοίωσης με χρήση Η/Υ. Μετρητικές διατάξεις για συλλογή δεδομένων σε πραγματικό χρόνο. Μέτρηση, αξιολόγηση και ανάλυση δεδομένων με έμφαση στα στοχαστικά μεγέθη. Φασματική ανάλυση. Ψηφιακά φίλτρα. Μετρήσεις στο θαλάσσιο περιβάλλον και στο εργαστήριο. Συστήματα λήψης δεδομένων.
Το μάθημα περιλαμβάνει τρεις εργαστηριακή ασκήσεις που αφορούν: Συνδεσμολογία, λήψη, επεξεργασία, φασματική και στατιστική ανάλυση μετρήσεων στοχαστικών στην πειραματική δεξαμενή του ΕΝΘΥ. Επίσης, συνδεσμολογία μεταλλάκτη, εκτίμηση σφαλμάτων μέτρησης και προσαρμογή των αποτελεσμάτων.

Θ.Ε. Δ: Λειτουργία Πλοίου και Διοίκηση Συστημάτων Θαλασσίων Μεταφορών

Στοιχεία Χρηματο-οικονομίας – Ναυτιλιακές Χρηματοδοτήσεις, Καινοτομία και Επιχειρηματικότητα

Εισαγωγή στην χρηματο-οικονομική. Παρούσα αξία και κόστος κεφαλαίου. Επενδυτικές αποφάσεις. Κίνδυνος και απόδοση. Προγραμματισμός διάθεσης κεφαλαίων. Χρηματο-οικονομική μεγάλων επιχειρήσεων. Μερισματική πολιτική και διάρθρωση κεφαλαίου. Ναυτιλιακές επενδύσεις. Πηγές κεφαλαίων, τραπεζικός δανεισμός, κεφαλαιαγορές. Διαχείρηση κινδύνου.

Τεχνολογία Αισθητήρων – Διαγνωστική και Προγνωστική Βλαβών Μηχανημάτων Πλοίου

Εισαγωγή – Ανακεφαλαίωση: Περιγραφές δυναμικών συστημάτων με σχέση εισόδου-εξόδου και στο χώρο κατάστασης. Ολοκληρωτικοί μετασχηματισμοί και φασματική ανάλυση. Η μετρητική διαδικασία ως δυναμικό σύστημα, χρήση φίλτρων. Λογικά συστήματα και κυκλώματα: συνδυαστικά και ακολουθιακά κυκλώματα, αλγοριθμικές μηχανές καταστάσεων, μικροελεγκτές.
Τεχνολογία αισθητήρων μηχανικών μεγεθών: Φυσικές αρχές λειτουργίας αισθητήρων με σύζευξη μηχανικών μεταβλητών με μεταβλητές ηλεκτρισμού-μαγνητισμού και φωτός: Κωδικοποιητές. Αισθητήρες παραμόρφωσης και πιεζοηλεκτρικοί, οπτικών ινών, laser και φωτοελαστικότητας. Μικρό-ηλεκτρομηχανικά συστήματα (ΜΕΜS) και μηχανοτρονική. Λεπτομερής ανάλυση αισθητήρων θέσης, ταχύτητας, επιτάχυνσης, δύναμης, πίεσης κλπ. ως δυναμικά συστήματα.
Μείωση και αναγνώριση τάξης δυναμικών συστημάτων: Μείωση τάξης δυναμικών συστημάτων με ορθοκανονικές προβολές και γεωμετρικά ιδιόμορφες διαταραχές. Παραμετρική αναγνώριση σχέσης εισόδου-εξόδου με μοντέλα δεδομένης δομής και τάξης, Προδιαγραφή και σύνθεση φίλτρων. Μη παραμετρική αναγνώριση: προεπεξεργασία σήματος με χρήση μετασχηματισμών (FFT), βέλτιστα φίλτρα ελαχίστων τετραγώνων, φίλτρα Wiener και Kalman, μοντέλα ARMA. Αναγνώριση μη γραμμικών συστημάτων με χρήση νευρωνικών δικτύων και μεθόδων από τη θεωρία μη-γραμμικών συστημάτων Wiener-Volterra.
Διαγνωστικές μέθοδοι βλαβών μηχανημάτων πλοίου: Κλασικές μέθοδοι διαγνωστικής με μεθόδους στατιστικής επεξεργασίας και αναγνώρισης προτύπων: τεμαχισμός χώρου προτύπων, perceptron, κανόνες Bayes, κανόνας απόφασης κοντινότερου γείτονα, ανάλυση πρωτευουσών συνιστωσών, Δείκτες ευαισθησίας αλλοίωσης χρονοσειρών, αναγνώριση υπογραφής βλάβης με ανακατασκευή του χώρου φάσεων από πειραματικά δεδομένα. Εντοπισμός θέσης βλάβης συστήματος. Μέθοδοι με χρήση υπολογιστικής νοημοσύνης: συσχετιστική μνήμη με νευρωνικά δίκτυα, ασαφής λογική.
Εφαρμογές: Εργαστηριακές ασκήσεις με αντικείμενο την διάγνωση βλαβών και απομόνωση κραδασμών και θορύβων: (1) αναγνώριση και διάγνωση βλαβών σε έδρανα, εδράσεις και γρανάζια (2) διάγνωση και αναγνώριση ρωγμών σε ελαστικούς άξονες και δίσκους, (3) αναγνώριση κραδασμών και θορύβων για ενεργό και παθητικό έλεγχο.

Λιμένες και Συνδυασμένες Μεταφορές

Μελέτη των λειτουργιών των λιμένων και παρουσίαση του ρόλου τους στην αλυσίδα των συνδυασμένων μεταφορών. Παρουσίαση και ανάλυση ζητημάτων σχετικών με τη διοίκηση, το σχεδιασμό και την ανάπτυξη λιμένων, την φορτοεκφόρτωση και διαχείριση φορτίων και την εφαρμογή σχετικών μεθόδων βελτιστοποίησης. Θεσμικά μοντέλα λιμένων. Ο κώδικας ISPS για την ασφάλεια (security) στους λιμένες. Ανταγωνιστικότητα λιμένων και πρόσβαση στην αγορά λιμενικών υπηρεσιών. Καταγραφή των θεσμικών και άλλων εξελίξεων στον διεθνή και ελληνικό χώρο. Θέματα διαχείρισης της θαλάσσιας κυκλοφορίας, διασύνδεσης πλοίου-λιμένα, και περιβαλλοντικής βελτίωσης και θωράκισης.

Τεχνητή και Υπολογιστική Νοημοσύνη στη Σχεδίαση και Λειτουργία Πλοίων

Εισαγωγή στις βασικές αρχές ανάπτυξης και λειτουργίας συστημάτων Τεχνητής και Υπολογιστικής Νοημοσύνης. Σύνοψη συγκεντρωτικής και κατανεμημένης νοημοσύνης. Γνώση (δομή, παράσταση, χειρισμός), συλλογιστική, ευφυή συμπεριφορά. Παρουσίαση της δομής, λειτουργίας και αξιοποίησης σύγχρονων συστημάτων λογισμικού που βασίζονται στη γνώση και επιτρέπουν την εύκολη ενσωμάτωση κανόνων, κονονισμών, εμπειρικών οδηγιών και διαφόρων περιοριστικών διατάξεων.
Γενετικοί αλγόριθμοι και εξελικτικά συστήματα. Γενετικές δομές και εξελικτικοί τελεστές. Παράμετροι εξελικτικών συτημάτων. Συμπεριφορά και σύγκλιση εξελικτικών συστημάτων. Βελτιστοποίηση και άλλες εφαρμογές εξελικτικών συστημάτων. Άλλες τεχνικές (Νευρωνικά δίκτυα, Ασαφής Λογική, Αυτο-οργανούμενα συστήματα). Ασαφή συστήματα, μετα-ευρετικές τεχνικές, τεχνητά άνοσα δίκτυα. Εφαρμογές στη σχεδίαση και στη λειτουργία πλοίων. Βελτιστοποίηση μορφής γάστρας με τη βοήθεια Υπολογιστικής Νοημοσύνης και ΕΣ. Υποστήριξη στη σχεδίαση συστημάτων πλοίου.
Παρουσίαση και εργαστηριακή εξοικείωση με δύο έμπειρα συστήματα που υποστηρίζουν τη φόρτωση πλοίων και τη χάραξη της βέλτιστης πορείας των πλοίων.
Το μάθημα περιλαμβάνει δύο εργαστηριακές ασκήσεις.

Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών Ε.Μ.Π.

Χάρτης Ιστοτόπου

Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών

Θεματικές Ενότητες